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薄煤层分采分运充填开采液压支架

阅读：273发布：2021-03-01

IPRDB可以提供薄煤层分采分运充填开采液压支架专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，包括底座，底座上方有顶梁，底座与顶梁之间设置有多个可伸缩立柱，所述顶梁的前端下方设置有可前伸的支撑板，所述顶梁后方设置有充填刮板输送机。该薄煤层分采分运充填开采液压支架，解决了薄煤层开采煤矸分离的问题，同时解决了在分采分运时，支架无法通过降架支撑煤层上方岩层的问题。，下面是薄煤层分采分运充填开采液压支架专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，包括底座(1)，底座(1)上方有顶梁(6)，底座(1)与顶梁(6)之间设置有多个可伸缩立柱(2)，其特征在于，所述顶梁(6)的前端下方设置有可前伸的支撑板(5)，所述顶梁(6)后方设置有充填刮板输送机(12)。

2.根据权利要求1所述的薄煤层分采分运充填开采液压支架，其特征在于，所述顶梁(6)上设置有驱动机构(3)，所述驱动机构(3)驱动端与支撑板(5)连接。

3.根据权利要求1所述的薄煤层分采分运充填开采液压支架，其特征在于，所述驱动机构(3)包含连杆机构(4)，连杆机构(4)铰接在所述顶梁(6)的前端下方，所述支撑板(5)铰接在连杆机构(4)，所述驱动机构(3)的伸缩端与连杆机构(4)相铰接。

4.根据权利要求2所述的薄煤层分采分运充填开采液压支架，其特征在于，所述连杆机构(4)包含四个平行设置的连杆，并且四个连杆呈两对前后分布，每个连杆的上端铰接在顶梁(6)的下侧，下端与支撑板(5)相铰接。

5.根据权利要求4所述的薄煤层分采分运充填开采液压支架，其特征在于，所述每对连杆分别铰接在支撑板(5)的两侧。

6.根据权利要求5所述的薄煤层分采分运充填开采液压支架，其特征在于，所述驱动机构(3)包含两个液压缸，其中一个液压缸的伸缩端与任意一对连杆中的一个相铰接；另一个液压缸的伸缩端与该对连杆中的另一个相铰接。

7.根据权利要求1所述的薄煤层分采分运充填开采液压支架，其特征在于，位于所述顶梁(6)后端的底座(1)上设置有工作平台(11)，所述充填刮板输送机(12)设置在所述工作平台(11)上。

说明书全文

薄煤层分采分运充填开采液压支架

技术领域

[0001] 本发明属于煤矿充填开采液压支架技术领域，特别是涉及一种薄煤层分采分运充填开采液压支架。

背景技术

[0002] 薄煤层是指煤层厚度在1.3米以下，我国的薄煤层煤矿储存量较为丰富，据调查，我国薄煤层储量大约有670亿吨。随着中、厚煤层开采力度的加大使煤矿资源越来越少，薄煤层虽然开采前景十分广阔，但是开发利用的程度并不高，其原因主要是因为薄煤层的开采技术相比于中、厚煤层要求较高，环境较为复杂。

[0003] 由于薄煤层较薄，开采空间过于狭小，各种开采设备以及安装维护设备难以架设，工作人员的工作空间也很狭小。虽然大部分工作面都装备了综采液压支架，但由于工作面高度过低，为了满足综采液压支架的最小采高，采煤机在割煤时往往需要破顶或破底，导致回采下来的煤里面混入了大量矸石，影响了煤质，给地面洗选造成较大压力，大大增加了洗选成本，同时还要向外排放大量矸石，矸石占地面积大，也污染了环境。

[0004] 为了提高薄煤层采煤煤质，降低洗选成本，实现矸石零排放，将工作面煤层与破顶岩石进行分别开采及运输(简称煤矸分采分运)，将采出的煤炭通过工作面刮板输送机、工作面顺槽输送机输送出去，将采出的矸石通过工作面刮板输送机转载到工作面支架后方的采空区进行充填。通过该方法，使得煤炭的含矸量大大降低，煤质得到显著改善，降低了煤炭洗选成本，不向外排放矸石，实现了薄煤层绿色充填开采。但该方法的一个难点在于当工作面分采分运方式先采煤，后破顶割矸石时，在采煤过程中为保证煤层上方的矸石不冒落下来混入已开采的煤炭内，就需要在采煤机割煤后对煤层上方的岩层进行及时支护。但是由于工作面液压支架高度受限，必须要破顶，因此采煤机割煤后支架无法降架支撑煤层上方岩层。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供了一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，解决薄煤层在分采分运时，支架无法通过降架支撑煤层上方岩层的问题。

[0006] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，包括底座，底座上方有顶梁，底座与顶梁之间设置有多个可伸缩立柱，所述顶梁的前端下方设置有可前伸的支撑板，所述顶梁后方设置有充填刮板输送机。

[0007] 本发明的技术方案，还具有以下特点，

[0008] 所述顶梁上设置有驱动机构，所述驱动机构驱动端与支撑板连接。

[0009] 所述驱动机构包含连杆机构，连杆机构铰接在所述顶梁的前端下方，所述支撑板铰接在连杆机构，所述驱动机构的伸缩端与连杆机构相铰接。

[0010] 所述连杆机构包含四个平行设置的连杆，并且四个连杆呈两对前后分布，每个连杆的上端铰接在顶梁的下侧，下端与支撑板相铰接。

[0011] 所述每对连杆分别铰接在支撑板的两侧。

[0012] 所述驱动机构包含两个液压缸，其中一个液压缸的伸缩端与任意一对连杆中的一个相铰接；另一个液压缸的伸缩端与该对连杆中的另一个相铰接。

[0013] 位于所述顶梁后端的底座上设置有工作平台，所述充填刮板输送机设置在所述工作平台上。

[0014] 本发明的有益效果是：(1)本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，可实现煤层与顶板岩石分别开采，大大降低了煤炭开采的含矸量，降低煤炭洗选压力和洗选成本；(2)本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，利用顶梁前方设置的可升降、伸缩的支撑板实现煤层与顶板岩层的隔离，并支护顶板上覆岩层，保证了薄煤层工作面分采分运开采正常生产；(3)本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架作为基础设备，可将工作面分采时产生的矸石通过工作面设置的转载机转载至液压支架后部平台上设置的充填刮板输送机上，进行后续充填开采，实现工作面矸石不升井、绿色开采。

附图说明

[0015] 图1是本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架在采煤层时的结构示意图；

[0016] 图2是本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架在采岩层时的结构示意图；

[0017] 图3是图1在煤矿井下工作面采煤层时的工作原理图；

[0018] 图4是图2在煤矿井下工作面采岩层时的工作原理图。

[0019] 图中：1.底座，2.可伸缩立柱，3.驱动机构，4.连杆机构，5.支撑板，6.顶梁，7.顶板岩层，8.煤层，9.采煤机，10.刮板输送机，11.工作平台，12.充填刮板输送机。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图说明和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

[0021] 如图1所示，本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架，包括底座1，底座1上方有顶梁6，底座1与顶梁6之间设置有多个可伸缩立柱2，顶梁6的前端下方设置有可前伸的支撑板5，顶梁6后方设置有充填刮板输送机12。

[0022] 结合图2，在本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架中，顶梁6上设置有驱动机构3，驱动机构3驱动端与支撑板5连接；驱动机构3包含连杆机构4，连杆机构4铰接在顶梁6的前端下方，支撑板5铰接在连杆机构4，驱动机构3的伸缩端与连杆机构4相铰接。

[0023] 在本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架中，驱动机构3的伸缩端伸出，连杆机构4将带动支撑板5向顶梁6的前下方运动，直至支撑板5位于顶梁6的前侧下方预设位置，此时工作人员可操作采煤机9对薄煤层8进行开采。如图3所示，对薄煤层8进行开采时，支撑板5将顶在顶板岩层7的下方，及时将顶板岩层7支护住，同时可防止顶板岩层7上的矸石落入开采的煤矿中，顶梁6的前端将顶在顶板岩层7的外围，整个顶梁6无需通过调节可伸缩立柱进行相应的升降操作。

[0024] 如图4所示，当采煤机9返回时，应先确保刮板输送机10将采下的煤全部运输出去，然后使驱动机构3的伸缩端回收，连杆机构4将带动支撑板5向顶梁6的后上方运动，直至支撑板5全部位于顶梁6的下方，此时工作人员可操作采煤机9对顶板岩层7进行开采，开采顶板岩层7产生的矸石通过工作面端头设置的转载机转载至液压支架后部平台上设置的充填刮板输送机10上，进行后续充填开采，实现工作面矸石不升井、绿色开采。

[0025] 显而易见，本发明的这种薄煤层分采分运充填开采液压支架，可实现煤层与顶板岩石分别开采，大大降低了煤炭开采的含矸量，降低煤炭洗选压力和洗选成本；利用顶梁6前方设置的可升降、伸缩的支撑板5实现薄煤层8与顶板岩层7的隔离，并支护顶板岩层7，保证了薄煤层8工作面分采分运开采正常生产。

[0026] 如图1所示，在本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架中，连杆机构4优选由四个平行设置的连杆构成，这四个连杆呈两对前后分布，每个连杆的上端铰接在顶梁6的下侧，下端与支撑板5相铰接。驱动机构3的伸缩端伸出，连杆机构4带动支撑板5朝顶梁6的前下方运动；驱动机构3的伸缩端回收，连杆机构4带动支撑板5朝顶梁6的后上方运动。

[0027] 如图1所示，在本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架中，每对连杆分别铰接在支撑板5的两侧，通过对称铰接可增强支撑板5在连杆机构4中铰接的稳定性。

[0028] 如图1所示，在本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架中，驱动机构3优选为两个液压缸构成，其中一个液压缸的伸缩端与最前面的一对连杆中的一个相铰接；另一个液压缸的伸缩端与该对连杆中的另一个相铰接，两个液压缸的伸缩端同时进行伸出和回收可对连杆机构4进行相应的上、下驱动。

[0029] 如图1所示，在本发明的一种薄煤层分采分运充填开采液压支架中，支撑板铰接在所述连杆机构4中，从而减小了四连杆机构4的设计安装空间，以适应薄煤层有限的空间环境。

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